人工湿地与污水深度处理
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人工湿地在污水处理厂尾水深度处理领域的应用研究摘要人工湿地不仅可以对水资源进行储存,还可以调节气候,同时可以为各种动物提供栖息地。
一般来说,人工湿地的建设主要是以池塘的形式为主。
自然湿地和人工湿地在污水处理和水环境保护方面都发挥着重要作用。
人工湿地技术出现于上世纪的五十年代。
这项技术的出现为污水处理提供了新的解决方案。
近年来,随着我国对这项技术的研究不断加深,已经取得了一定的成果,并逐渐在实际工程中得以应用。
关键词人工湿地;污水处理厂;尾水深度处理;应用引言目前,我国水资源的匮乏引起了人们的极大关注。
污水处理厂可以通过有效消除污水中的有害物质来清洁水资源,提高水资源的利用率。
然而,经过污水处理厂处理排放的尾水也含有一些有害物质,需要进行深度处理。
一、人工湿地概述(1)人工湿地的概念人工湿地是指利用人工手段创造湿地环境或人为控制湿地生态环境的方式。
形成的湿润区主要通过土壤、植物、微生物和人工方式处理污水和泥浆,并将氧气输送至水体。
湿区建造技术主要结合了材料的循环和再生原理,包括吸附、保留、过滤、氧化还原与沉淀等。
与其他的处理方法相比,这种方法的成本相对较低。
在污水处理厂中,建设的人工湿地主要利用微生物进行污水处理,效果要更好,不需要太多的人力物力进行管理和维护。
(2)人工湿地处理技术的特点人工湿地是一种新型的生态处理方式。
近年来,在尾水净化与修复、污水处理、垃圾填埋处理等领域越来越受到人们的青睐。
该技术具有污染物去除效果好、投资费用少、运行维护成本低等优点,在污水处理厂的尾水处理中具有明显的优势。
二、我国污水处理厂尾水深度净化处理现状(1)氮磷含量高我国城市污水处理厂的尾水中含有大量的氮和磷。
一般来说,我国城市污水处理厂的尾水COD浓度低于50毫克/升,而总氮浓度为20至30毫克/升,磷约为2.0-4.0毫克/升。
有机物在污水中氮磷的去除中起着重要作用,一般来说,可以使用普通活性污泥对含氮和磷的污水进行有效处理。
人工湿地技术在污水处理中的运用人工湿地技术是指利用植物和微生物等生物体对水体进行净化处理的技术。
人工湿地技术既可以改善水质,也可以提高水体的景观效益,使得水质净化和园林美化两者合二为一,逐渐被应用于城市污水处理系统。
本文将从人工湿地技术的原理、运用以及优缺点等方面展开阐述。
一、人工湿地技术的原理人工湿地技术是模拟自然湿地生态系统,通过植物、微生物和土壤等生物及非生物因素的协同作用,对污水进行净化处理的一种技术。
人工湿地分为水生湿地和陆生湿地两种类型,其中水生湿地指植物生长在稳定的水中,陆生湿地指植物在浸渍状态下生长。
水生湿地和陆生湿地的工作原理可分别概括为水文、植物生理、微生物和土壤等多种过程。
1. 水文过程:水文过程主要包括水体对污染物的吸附、沉淀、稀释和扩散等物理化学过程。
水生湿地通过水体的水动力和地形结构,以及多孔的植物和根系对污水进行过滤和吸附,从而降低水体中的污染物负荷。
陆生湿地则通过土壤的渗透和微生物的降解作用,对污水中的有机物质和微生物进行分解和降解。
2. 植物生理过程:植物在人工湿地中扮演着重要的角色,它们通过吸取和吸附水体中的营养物质和污染物,使水体中的营养盐和有机物质得到降解和稀释。
在水生湿地中,植物的根系和多孔茎叶等结构本身具有过滤和吸附的功能,能够去除水体中的悬浮颗粒和生物膜等污染物。
在陆生湿地中,植物的根系和地下茎等结构则可以促进土壤微生物的生长和代谢,从而实现污水的降解和净化。
3. 微生物和土壤过程:微生物在人工湿地中起着关键的作用,它们通过降解和分解有机物质,使污水中的有机物质得到降解和稀释。
土壤则为微生物提供了生长和代谢的场所,同时也具有吸附和沉淀污染物质的作用,从而净化水体。
人工湿地技术在污水处理中的应用可以分为城市污水处理和工业污水处理两类。
在城市污水处理中,人工湿地技术主要应用于城市污水处理厂的后处理系统或者进行雨水径流的净化处理。
在工业污水处理中,人工湿地技术主要应用于一些小型工业企业的废水处理或者一些特殊行业的废水处理。
人工湿地污水处理工艺设计流程人工湿地是指通过人工手段构建的一种模拟湿地生态环境的污水处理设施。
其原理是通过湿地植物和微生物的共同作用,对污水中的有机物、氮、磷等进行生物转化和吸附,最终达到净化水质的目的。
人工湿地的污水处理工艺设计流程主要包括以下几个步骤:1.确定项目背景和要求:了解项目的背景信息和要求,包括工艺处理能力、出水水质标准、土地条件等。
2.污水水质和流量评估:收集污水的水质和流量数据,分析其主要污染物的含量和组成,确定设计参数。
3.人工湿地类型选择:根据污水水质和流量评估结果,选择适宜的人工湿地类型,如自由水面流人工湿地、流虹吸式人工湿地、潜流人工湿地等。
4.人工湿地容积估算:根据污水流量和设计要求,估算人工湿地的容积大小,确定湿地面积和深度。
5.植物选择和配置:根据人工湿地的类型和设计要求,选择适宜的湿地植物,包括浅水植物、浮叶植物、沉水植物等,确定植物的配置和布局。
6.污水处理工艺设计:根据人工湿地类型和植物配置,确定污水处理的工艺流程,包括初级处理、湿地处理和后处理等工艺单元的选择和排列方式。
7.建设和调试:根据设计方案,开始进行人工湿地的建设,包括土地准备、建设设施等;在建设完成后,进行调试和运行,观察和监测出水水质,根据实际情况进行调整和改进。
8.运维和维护:人工湿地的运行需要定期进行维护和保养,包括植物修剪、除杂等,确保人工湿地的正常运行和效果。
9.监测和评估:对人工湿地的出水水质进行定期监测,评估其处理效果,根据监测结果进行调整和改进。
10.运行管理和优化:定期对人工湿地的运行进行管理和优化,根据实际情况进行调整和改进,以确保其长期稳定运行和处理效果。
总的来说,人工湿地污水处理工艺设计流程是一个综合考虑水质要求、土地条件、植物配置和工艺流程等因素的过程,需要经过严密的规划、设计和调试,才能够达到理想的处理效果。
一、简介现有的先进水处理技术的现有研究主要包括湿地建设、电凝、膜分离、反硝化滤池、吸附和生物滤池。
人工湿地建设作为一种生态处理技术,具有承载简单、处理效果好、建设成本高、操作管理简单、生态美化效果好等特点,在污水厂尾水深度处理方面具有广阔的前景。
二、水处理技术1.根据现有研究,人工湿地可以从城市污水处理厂的尾水中去除有机物,但是城市污水处理厂的尾水,由于其生化特性而具有较低的有机质浓度和低碳源。
因此,在高级水处理中,连续水在提高脱氮率方面面临某些挑战。
即使废水达到A类排放标准,微量的氮、磷和有机物含量仍高于指标。
直接排放会引起一系列问题,例如水质恶化和水体富营养化,因此找到一种经济上合适的方法来处理尾水以保护水环境非常重要。
2.本市的污水处理设施尾气输出量高,有机物浓度低组成复杂,氮和磷含量高,污水厂尾水深度处理对减少水污染很重要,可以缓解水短缺。
目前采取的方案如下:(1)可以使用电子水处理技术进一步处理尾水,可以满足不同城市水质标准中:冲洗、道路清洁、防火和绿化的重复使用要求。
(2)反硝化过滤器用于深度处理,在C/N条件下,总氮去除率为91.6%。
反硝化过滤器具有更高的处理效率和更小的占地面积,但是工艺设计必须保持厌氧环境,必须添加一定量的碳源以确保平稳的反硝化反应,难以应用。
三、系统选择和过程1.关键流程计划:根据中国类似的大型运河和湖泊净化工程的成功设计理念,设计了由复杂垂直流组成的湿地的高级处理工艺。
废水处理厂产生的废水(二次沉淀水)流入由下游流塘和上游流塘组成的复杂的垂直流建筑湿地处理系统。
水流方法首先垂直向下连接,然后通过连接层,然后垂直上升,并随着污染物穿过另一个活性层而逐渐降解。
2.过程特征:暴露于污染物逐渐形成了适合它们的排他性种群。
这不仅可以有效减少污染物的负荷,还可以使水处理系统进入建筑物(例如花园),并实现效率和美观。
3.环境效益分析:(1)该项目的实施可以显著减少接收原水的污染物负荷,并有效改善地表水环境。
复合型人工湿地对污水厂尾水的深度处理效果【引言】随着城市化进程的加快和人口的不息增加,污水处理成为一个亟待解决的环境问题。
传统的污水处理方法难以有效去除废水中的有机物、营养盐和微生物等污染物,导致尾水排放对环境产生负面影响。
为了提高污水处理效果,复合型人工湿地应运而生,它在传统人工湿地的基础上引入了多种物质和微生物,能够更有效地去除废水中的污染物,提高尾水的处理效果。
【复合型人工湿地的基本原理】复合型人工湿地是一种模拟自然湿地的处理系统,其基本原理是将污水通过植物和介质的作用,经过一系列物理、化学和生物的过程,达到净化水质的目标。
详尽而言,复合型人工湿地包括水体的过滤、吸附、沉淀、生物降解等多个过程。
当污水流入复合型人工湿地时,起首经过植物的过滤作用,植物的根系和茎叶能够将悬浮颗粒物吸附并沉淀,降低水中悬浮物的浓度。
之后,污水经过湿地中的介质层,介质材料如沙子、砂石等能够吸附和降解水中的有机物和营养盐。
最后,湿地内的微生物通过降解有机物,使尾水中的有机物浓度降低到合格排放标准。
【复合型人工湿地的处理效果】复合型人工湿地相比传统的生态人工湿地在处理污水过程中,具有更高的处理效果。
起首,复合型人工湿地引入了多种物质和微生物,能够更全面地去除污水中的有机物、营养盐和微生物等污染物。
其次,复合型人工湿地系统相对较大,水流的停留时间较长,有利于废水中污染物的沉淀和降解。
再次,复合型人工湿地还可以提供适合的生境条件,吸引自然界中其他生物的定居和繁殖,形成复杂的生态链,加速污水的降解过程。
最后,复合型人工湿地系统运行成本相对较低,维护和管理相对简易,更符合实际应用需求。
【影响复合型人工湿地处理效果的因素】复合型人工湿地的处理效果受多个因素的影响。
起首是植物的选择和安置,植物的根系和茎叶对水中的污染物具有吸附和过滤作用,而植物的选择和安置能够影响这些作用的效果。
其次是介质材料的选择和使用,介质材料可以吸附和降解水中的有机物和营养盐,选择适合的介质材料能够提高处理效果。
人工湿地法污水处理技术资料2009年1月10日目录一:人工湿地技术简介 (2)1.1人工湿地的概念 (2)1.2 人工湿地的类型 (3)1.3 人工湿地的构造 (5)二人工湿地去除污染物机理 (7)2.1 有机物的去除 (7)2.2 氮的去除 (7)2.3 磷的去除 (8)2.4 悬浮物的去除 (8)三人工湿地处理技术的优缺点 (9)一:人工湿地技术简介1.1人工湿地的概念人工湿地污水处理技术是(CW-Constructed Wetland)一种人工将污水有控制地投配到种有水生植物的土地上,按不同方式控制有效停留时间并使其沿着一定的方向流动,在物理、化学、生物共同作用下,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等来实现水质净化的生物处理技术。
采用人工湿地技术净化污水始于1953年德国的Max Planck研究所,该研究所的Seidel博士在研究中发现芦苇能去除大量有机物和无机物。
到20世纪70年代末期逐渐发展成为一种独具特色的新型污水处理技术。
人工湿地污水处理技术具有处理效果好、出水水质稳定、氮、磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等主要特点。
同时,人工湿地对保护野生动物和提高局部地区景观的美学价值也有益处。
因此,大力开发人工湿地污水处理技术,对我国水环境污染的治理具有重大的意义,在我国具有广泛的发展前景。
1.2 人工湿地的类型人工湿地的基本类型自由表面流人工湿地(FWS):和自然湿地相类似,水面位于湿地基质层以上,其水深一般为0.3—0.5m,采用最多的水流形式为地表径流,这种类型的人工湿地中,污水从进口以一定深度缓慢流过湿地表面,部分污水蒸发或渗入湿地,出水经溢流堰流出。
这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。
潜流型人工湿地系统(SFS):污水在湿地床的表面下流动,利用填料表面生长的生物膜、植物根系及表层土和填料的截留作用净化污水。
污水深度处理的概念污水深度处理是指对污水进行多级处理,通过一系列的工艺和设备,将污水中的有机物、悬浮物、营养物质等进行有效去除,达到国家和地方的排放标准,保护水环境,提高水资源利用率的一种处理方法。
它是传统污水处理工艺的升级和改进,能够更彻底地去除污水中的污染物,减少对环境的影响。
污水深度处理通常包括预处理、生物处理、深度处理和后处理等几个阶段。
1. 预处理阶段:预处理阶段主要是对污水进行初步处理,去除大颗粒物质、悬浮物、泥沙等。
常见的预处理工艺有格栅、沉砂池、沉淀池等。
这些工艺设备能够有效地去除污水中的固体颗粒物,减轻后续处理工艺的负担。
2. 生物处理阶段:生物处理阶段是污水深度处理的核心环节,主要通过微生物的作用将污水中的有机物质进行降解和转化。
常见的生物处理工艺有活性污泥法、生物膜法、人工湿地等。
这些工艺利用微生物的生长和代谢作用,将有机物质转化为无机物质,从而达到净化水质的目的。
3. 深度处理阶段:深度处理阶段是对生物处理后的污水进行进一步的处理,以去除残留的有机物质、营养物质、微生物等。
常见的深度处理工艺有活性炭吸附、深度过滤、高级氧化等。
这些工艺能够更彻底地去除污水中的污染物,提高水质的净化效果。
4. 后处理阶段:后处理阶段主要是对深度处理后的污水进行最后的处理和消毒,以确保出水的质量符合国家和地方的排放标准。
常见的后处理工艺有消毒、臭氧氧化、紫外线辐射等。
这些工艺能够有效地杀灭残留的微生物和病原体,保证出水的安全性。
污水深度处理的优势:1. 提高水质净化效果:相比传统的污水处理工艺,污水深度处理能够更彻底地去除污水中的有机物质、营养物质等污染物,提高水质的净化效果。
经过深度处理后的污水可以直接排放或者回用,减少对水环境的污染。
2. 节约资源和能源:污水深度处理采用了一系列的先进工艺和设备,能够更有效地利用水资源和能源。
通过回收和再利用污水中的营养物质和有机物质,可以减少对自然资源的消耗,实现资源的循环利用。
人工湿地工程是一种新型的生态修复技术,通过模拟自然湿地生态系统,利用微生物、植物、土壤等生物和非生物因素的共同作用,对污水进行深度处理和净化。
近年来,在我国环境保护和治理中,人工湿地工程发挥了重要作用,得到了广泛的应用。
本文将从人工湿地工程的定义、特点、施工流程和应用等方面进行介绍。
一、人工湿地工程的定义与特点人工湿地工程是指通过人工构建的湿地生态系统,对污水进行处理和净化的工程。
它具有以下特点:1. 生态效益高:人工湿地工程能够有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物,提高水质,同时还能改善湿地周边的生态环境,恢复生物多样性。
2. 处理效果稳定:人工湿地工程具有很强的抗冲击负荷能力,能够在不同季节和不同水质条件下保持稳定的处理效果。
3. 投资运营成本低:人工湿地工程的建设成本相对较低,且运行维护简单,能耗低,适合在我国国情下推广应用。
4. 具有良好的景观效果:人工湿地工程的建设过程中,可以结合当地的文化和景观特点,打造优美的湿地景观,提升城市形象。
二、人工湿地工程的施工流程人工湿地工程的施工流程主要包括以下几个阶段:1. 施工准备:包括工程图纸会审、施工方案制定、施工队伍组织、施工材料准备等。
2. 场地平整:对施工场地进行平整,清除杂物,为湿地工程建设创造良好的基础条件。
3. 湿地构建:根据设计要求,构建湿地床体、植被、护坡等结构,并进行排水、进水等系统的设计和施工。
4. 湿地填充:在湿地床体中填充介质,如砂、石、土壤等,为微生物和植物提供生长环境。
5. 植被种植:选择适合湿地环境的植物,进行种植和养护,形成稳定的湿地生态系统。
6. 系统调试:对人工湿地工程进行调试,确保各项设施正常运行,处理效果达到预期目标。
7. 竣工验收:完成工程建设的各项任务后,进行竣工验收,交付使用。
三、人工湿地工程的应用人工湿地工程在我国得到了广泛的应用,主要应用于以下几个方面:1. 城市污水处理:人工湿地工程可以有效去除城市污水中的有机物、氮、磷等污染物,提高水质,减轻城市环境压力。
人工湿地在污水处理厂尾水处理方面的应用探究摘要:目前我国的污水处理厂出水水质普遍执行一级A标准,近京地区部分新建和提标改造的污水处理厂执行北京市城镇污水处理厂水污染排放标准一级B标准,且基本直接排入地表水系,以地表水Ⅲ类为例,污水处理厂出水浓度为地表水环境质量标准的1.5~15倍(COD为1.5-2.5倍,总氮为15倍)。
当污水处理厂受纳水系污径比大于5%时,受纳水体就需要较长时间完成自净作用,当污径比大于10%时,很可能导致受纳水体的富营养化。
如何进一步提高污水处理厂出水标准,降低对自然水系的影响,已是达成人与自然和谐发展目标所需要解决的迫切问题。
关键词:人工湿地;尾水处理;污水处理1、前言随着工业的发展,水污染的加剧,同时淡水资源短缺与人民生活水平提高之间的矛盾日益加剧,水环境保护的任务也越来越艰巨。
近年来,环境科学研究在迅速发展,正在积极探索水环境污染全球效应问题,各种水处理污染的方法层出不穷,其中生态处理技术——人工湿地技术由于其低投资,出水水质好,抗冲击力强,操作简单,建造和运行费用低(仅为传统二级污水处理厂的1/10----1/2),维护方便,氨氮去除率高,同时可使污水处理与环境生态建设有机结合,在处理污水同时创造城市生态景观等特点逐步被越来越多的国家接受,并广泛应用。
2、我国工湿地的应用与发展我国在“七五”期间开始人工湿地的研究。
首例采用人工湿地处理污水的研究工作始于1988~1990年在北京昌平进行的表面流人工湿地。
处理量为500m3/d的生活污水和工业废水,占地面积为2ha,水力负荷为4.7cm/d,HRT为4.3d,BOD负荷为59 kgBOD/ha.d。
用于处理水解池出水或原污水。
1990年,原国家环境保护局华南环境科研所在深圳白泥坑建造了占地8400m2的人工湿地示范工程,处理规模为3100m3/d城镇污水。
该系统自从投入运行以来,取得较好的处理效果。
2006年,山东沙河水库新薛河入湖口人工湿地水质净化示范工程,采用橡胶坝+生态滞留塘+多级表面流人工湿地组合工艺对污染河水进行处理,占地面积约1500亩。
人工湿地生活污水处理工程方案人工湿地是一种利用湿地植物和微生物处理废水的技术。
人工湿地生活污水处理工程是指通过人工建设的湿地,对生活污水进行处理,达到排放标准或再利用的项目。
以下是一种1200字以上的人工湿地生活污水处理工程方案:一、工程规模和建设位置本工程计划建设一个日处理生活污水量为XX立方米的人工湿地处理系统,建设位置选择在离住宅区远离1公里以外、土壤透水性好的区域。
二、工程技术流程1.生活污水收集和预处理:将生活污水通过管网输送至污水收集井中,进行初步加强预处理,去除较大的杂质和固体颗粒物。
2.人工湿地处理:将经过预处理的生活污水通过分流器分流入不同功能区的人工湿地进行处理:(1)过滤区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的过滤区,覆盖鹅卵石,过滤区为浅水区,水深约为0.3-0.5米。
过滤区用于去除水中悬浮固体颗粒物和部分有机物质。
(2)水生植被区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的水生植被区,植物主要选择具有较好吸附性、生物降解性和适应性的水生植物,如芦苇、香蒲等。
水生植被区的作用是进一步降解有机物质,吸收废水中的营养物质。
(3)微生物区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的微生物区,通过增加人工填料增加微生物生长的表面积,提高微生物对有机物质的降解效果。
微生物区主要由沫状生物膜滤料构成,滤料上有大量的微生物能够降解有机物质。
(4)净化区:设置一段宽约XX米,长度约XX米的净化区,该区域主要是为了进一步去除残余的营养物质和微生物,在该区域底部铺设砂石与沃土(深度约为0.8-1米),种植具有吸收能力的植物,如菖蒲、香蒲等。
三、设备与投资估算1.设备:主要包括生活污水收集井、管网、分流器等,投资估算约为XX万元。
2.建设投资:包括工程规划、土地征用、土建工程、植物配置等,投资估算约为XX万元。
3.运营费用:包括电力费用、人工费用、维护费用等,年度运营费用约为XX万元。
四、环境效益和经济效益1.环境效益:通过人工湿地处理系统,可以有效去除生活污水中的悬浮固体颗粒物、有机物质和部分营养物质,达到排放标准要求,减少了对自然水体的污染。
湿地生态技术用于城市污水处理厂尾水深度处理摘要:近些年来,城镇化和工业化进程在加快推进,城市生活污水与工业废水数量排放量逐年递增。
虽然我国污水收集处理率逐年上升,且污染物的排放浓度随着污水处理厂的提标改造有所降低,但由于我国污水排放总量大、环境容量有限、排放标准与地表水环境质量标准还有较大的差距,且尾水中始终存在诸多环境污染物,污水处理厂尾排放至地表水体中,成为河道、湖泊等地表水体重要的污染物来源,以致河道、湖泊等地表水体遭受污染,对地表水环境质量产生严重影响。
所以,非常有必要加强城市污水处理厂尾水深度处理,应在其中全面运用生态湿地技术。
基于此,文章对湿地生态恢复技术进行了简要概述,详细阐述了城市污水处理厂尾水深度处理中运用生态湿地技术的必要性,研究了生态湿地技术在城市污水处理厂尾水深度处理中的具体运用,以及运用结果,以期为相关同行业者提供有效参考。
关键词:生态湿地技术;城市污水处理厂;尾水深度处理前言:反硝化生物池、膜分离以及人工湿地技术等是城市污水厂实现尾水深度处理的主要方式。
由于人工湿地处理技术相比生物滤池、膜分离法具有诸多优势,如处理投资与运行成本低、景观效果好等,在城镇污水处理厂尾水深度处理、湖泊水体修复、地表微污染水体水质改善以及工业废水处理等方面得到了非常广泛的运用。
1湿地生态恢复技术1.1生态系统结构与功能恢复技术湿地生态系统功能的完整与生态系统结构的稳定是湿地生态恢复的主要目标,其生态恢复技术主要包括生态系统总体设计技术、生境构建技术以及生态系统集成技术。
在湿地生境建成初期,湿地的结构与功能不够稳定,在此期间应当适当增加人为干预,加快生态系统结构与功能的稳定。
1.2生物修复技术通过科学手段与人工干预利用栖息与湿地的各类生物,主要以湿地动植物为主,帮助退化湿地恢复原有的生态面貌以及动植物群落结构,丰富整个湿地的生态群落,增加生态系统的稳定性,提高湿地的功能,即生物修复技术。
运用现代化的生物技术可以科学的调控生物种群之间的行为,所以,通过对湿地植物群落演替的人为控制,对生物种群的稳定具有一定的促进作用,促使生态结构的总体恢复。
污水深度处理常见技术污水处理是保护环境和人类健康的重要工作,而污水深度处理则是对污水进行更加彻底的处理,以确保排放出的水质符合相关的标准和要求。
在污水深度处理中,常见的技术包括生物处理、物理化学处理和高级氧化技术等。
下面将详细介绍这些常见的污水深度处理技术。
1. 生物处理技术生物处理技术是利用微生物对污水中的有机物进行降解和转化的过程。
常见的生物处理技术包括活性污泥法、固定化生物膜法和人工湿地法。
- 活性污泥法:该方法通过将污水与含有大量微生物的活性污泥混合,利用微生物的代谢活动将有机物降解为无机物。
这种方法具有处理效果好、运行稳定等优点。
- 固定化生物膜法:该方法通过在一定的载体上固定微生物,形成生物膜,使污水通过生物膜时,微生物对有机物进行降解。
固定化生物膜法具有处理效果稳定、抗冲击负荷能力强等特点。
- 人工湿地法:该方法利用湿地植物和微生物对污水中的有机物进行吸附和降解。
人工湿地法具有处理效果好、对氮磷等营养物质的去除效果显著等优点。
2. 物理化学处理技术物理化学处理技术是利用物理和化学的方法对污水进行处理,以去除其中的悬浮物、溶解物和有机物等。
常见的物理化学处理技术包括沉淀法、过滤法和吸附法等。
- 沉淀法:该方法通过加入化学药剂,使污水中的悬浮物和溶解物发生沉淀,从而达到净化水质的目的。
沉淀法适合于处理大量悬浮物和溶解物含量较高的污水。
- 过滤法:该方法通过过滤介质对污水进行过滤,去除其中的悬浮物和溶解物。
过滤法适合于处理悬浮物和溶解物含量较低的污水。
- 吸附法:该方法通过将污水与吸附剂接触,利用吸附剂对有机物等污染物的吸附作用,将其从污水中去除。
吸附法适合于处理有机物含量较高的污水。
3. 高级氧化技术高级氧化技术是利用氧化剂对污水中的有机物进行氧化降解的过程。
常见的高级氧化技术包括臭氧氧化、UV/H2O2氧化和Fenton氧化等。
- 臭氧氧化:该方法通过将臭氧与污水进行接触,利用臭氧的强氧化性能将有机物进行氧化降解。
供水技术WATER TECHNOLOGY Vol.14No.6 Dec.2020146202012复合人工湿地处理污水处理厂尾水的设计周小颖(北京中铁生态环境设计院有限公司,北京102600)摘要:介绍了某复合人工湿地系统的设计,并跟踪了湿地系统对污水处理厂尾水的水质提升效果。
复合人工湿地有效占地面积为3x104m2,处理规模为2x104m3/d,采用“水平潜流人工湿地+沉水性纳米仿生微生物载体人工湿地+功能性表流人工湿地”组合工艺$连续半年的运行表明,对于基本达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)V类标准的进水,经湿地净化后出水水质优于W类标准,有效地削减了污染物排放量,包括COD C s73t/a,NH3-N3.65t/a,TP0.73t/a$关键词:复合人工湿地;污水处理厂;尾水;水质;改善中图分类号:TU991.2文献标志码:B文章编号:1673-9353(2020)06-0048-04 doi:10.3969/j.issn.1673-9353.2020.06.012Design of compound constructed wetland for treatmene of tan water fromwaserwaerrerraemrneplaneZhou Xiaoying(Beijing China RaPway Ecological&Enerorment Deign Institute Co.Ltd,Beijing102600China) Abstrad:The design of a composite constructed wetland system was introduced,and the improvement effect of tae wetland system on the quality of sewage treatment plant tail water was tracked.The composite constructed wetland had an fective area of30000m2and a treatmenl scale of20000 m3/d,and the combined process of11hoezontal subsurface How constructed wetland+submeraed nano bionic microbial easier constructed wetland+functional su WX co fow constructed wetland H was adopted.Continuous operation of six months showed that,for tye ineluenl water which basically met the level V in the Envirormental qualite standard for surfaco water(GB3838—2002),U iv fluent was blter than the level IN aier the puefication of wetland,and could fectively reduce pdutant emissions of COD@c73h l, NH3-N3.65eLa,and TP0.73eLa.Key woris:composite constructed wetland;sewage treatment plant%tail water%water quality;improvemenl随着社会经济的发展,水资源短缺和污染问题日益凸显&近几十年来,全国各地建设了数量众多的污水处理厂,水环境问题在一定程度上得到缓解&受技术和投资等的限制,很大一部分污水处理厂尾水难以达到再利用的要求,需要对其进行深度处理后再利用。
第34卷第2期2021年4月污染防治技术POLLUTION CONTROL TECHNOLOGYVol.34,No.2Apr;2021湿地工程应用于城市污水处理厂尾水处理研究汪泽鑫(南京源恒环境研究所有限公司苏州分公司,江苏苏州吴中区215000)摘要:本文介绍了以人工湿地技术处理苏州市某污水处理厂尾水,工程内容主要包括高效河道生态净化系统、驳岸改造工程、湿地公园改造工程等。
主要是构建深浅交替的微地形,结合挺水、沉水以及浮水等不同植物类型的搭配种植,形成多样化河道底质及环境,构建水体动、植物生存空间。
文中提出了工程技术路线,对高效河道净化系统工程方案和岸边湿地净化系统具体工程内容和工艺流程进行了简要介绍,探讨了人工湿地技术运用于污水处理厂尾水深度处理的可推广性。
关键词:湿地生态净化中图分类号:X52文献标识码:AApplication of wetland engineering in tail water treatment ofmunicipal wastewatre treatment plantWANG zexin1(Nanjing Yuanheng Environmental Research Institute Co.,Ltd.Suzhou Branch,Wuzhong District,Suzhou,Jiangsu Province,215000)Abstract:This papxr introduces the treatment of the tail water of a sewage treatment plant in Suzhou by using constructed wetland technology.The project mainly includes high-efficiency rivee ecological purification system,revetment reconstruction project,wetland park reconstruction project,etc.The reconstruction method is mainly to construct the micro topooraphy with alternatiny depth and shallow depth,and combine with the plantiny of diferent plant types such as emergent water,submerged wateo and floatiny wa? teo,so as e form diversified riveo bed material and environment,and construct the liviny space of animals and plants in wateo body. This paper puts forward the enyineeriny technoloyy route,brieOy introduces the enyineeriny scheme of high efficiency Riveo puafica-tion system and the specific enyineeriny content end poocess low of shore wetland puoification system,and poobes inte the populariza? tion oi constructed wetland technoOyy applied i the advenced treatment ef tail wateo oi sewaae treatnient plant.Key words:Wetlands;Ecoloyy;Purification1前言长江中下游平原地区部分河段内流速缓慢、水流不畅,严重影响水体循环,减小了水网的水环境容量,水复氧能力衰退,同时河道内营养盐含量高、溶解氧含量较低,导致水体自净能力减弱。
人工湿地污水处理技术概述人工湿地(Constructed Wetlands,CWs)是人工建造和监督控制的具有针对性的仿照或模拟天然湿地的功能和构造的体系。
一般来说,人工湿地是一个独特的生态系统,在一定长宽比及地面坡度的洼地上用土壤、沙、石等级配构建而成填料床,并且在床体上种植处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的水生植物(芦苇、香蒲、美人蕉等),同时填料表面上生存着动物、微生物等,其污染物降解能力甚至高于天然湿地。
人工湿地通过物理、化学和生物的协同作用来实现对污水的净化作用,且促进污水中碳、氮、磷等营养物质的良性循环,达到污水处理与资源化的最佳效益,具有投资低、运行费用低、管理要求低、产泥量少等优点。
人工湿地可根据植物、用途以及水体流动等多种方式来分类。
根据湿地中主要植物形式可分为浮水植物系统、沉水植物系统以及挺水植物系统。
浮水植物主要用于氮、磷的去除和提高传统稳定塘效率,该种植物种类繁多,习性各异,大小不一。
沉水植物系统中植物光合作用的组织全部潜在水中,应用较少。
目前,应用较广泛的是挺水植物系统,通常情况下所说的人工湿地系统都是指挺水植物系统。
按照用途来分类,人工湿地主要可分为以下类型:①人工抗洪湿地,用于控制洪水或者泄洪;②人工生态湿地,协助天然湿地保护生物多样性;③人工处理湿地,用于污染治理。
在工程实例中,大多数小规模人工湿地以污染治理为目的,即为人工处理湿地。
人工湿地污水处理技术广泛应用于污染水体的水质净化与恢复、面源污染控制、雨水处理与利用、污水处理等领域,具有投资及维护费用低、出水水质好、二次污染小等优点,是削减污水处理厂二级出水中氮、磷污染物的有效工艺之一。
它不仅可满足二级出水脱氮除磷的水质要求,而且可大幅削减进入受纳水体的污染负荷,在一定程度上保障受纳水体的水质需求,具有良好的环境效益和经济效益。
2.1 人工湿地的构成人工湿地主要由填料床、水生高等植物和微生物组成。
人工湿地污水处理工艺流程人工湿地是一种利用湿地植物、微生物和土壤等自然要素处理和净化污水的环保技术。
它采用自然界的湿地生态系统原理,将原始或者经过初步处理的污水通过程控设备按流程优化进入人工湿地区域,通过湿地植物的吸附生物膜和土壤微生物的活性,将污水中的有机物、氮、磷等污染物质转化成无害物质,实现了对污水的净化和资源化。
下面将详细介绍人工湿地污水处理的工艺流程。
一、预处理预处理是人工湿地污水处理的第一步,主要目的是将原始污水中的大颗粒悬浮物、沉淀物和泥沙等固体物质去除。
预处理设施通常设置有格栅、沉淀池、砂滩等结构,格栅用于拦截大颗粒的固体物质,沉淀池用于沉淀较重的悬浮物质,砂滩则可以去除细小的颗粒物。
二、生物处理生物处理是人工湿地污水处理的核心环节,通过湿地植物和土壤微生物的作用将污水中的有机物质、氮、磷等转化为无害物质。
湿地植物具有吸附、降解和营养摄取的能力,能够有效地去除污水中的有机物质。
土壤微生物则通过分解有机物质和氮磷转化作用,进一步降解和去除污水中的污染物。
三、沉淀过滤沉淀过滤是将处理后的污水通过沙滩、砂滤器等过滤介质进一步去除悬浮物质和微生物。
沉淀过滤可以有效地去除污水中的细小悬浮颗粒和微生物,提高出水的水质。
四、消毒消毒是为了去除处理后的污水中可能存在的病原微生物,防止疾病传播。
消毒常用的方法有紫外线消毒、臭氧消毒和氯消毒等。
其中,紫外线消毒是一种无化学药剂的消毒方法,可以高效地杀灭微生物,并且对水质几乎没有任何影响。
五、尾水处理尾水处理是对处理后的污水进行最后的处理和净化,确保污水达到排放标准。
常见的尾水处理设施包括深度沉淀池、过滤器、中草药池等,通过进一步去除悬浮物质、微生物和溶解污染物,使处理后的水质达到国家和地方的排放标准。
六、回用回用是指处理后的污水再利用于灌溉、工业用水等领域,实现污水的资源化利用。
回用可以减轻对地下水和自然水源的压力,降低水资源的消耗,实现可持续发展。
浅谈人工湿地与污水深度处理
1.人工湿地概述
湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它为人类提供大量食物、生产原料和水,且其重要性体现在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面。
人工湿地是在自然湿地的基础上发展起来的一种综合的生态系统,以生态系统中物种共生、物质循环再生为基础原理,结构与功能协调原则为基本原则,在保障废水中
的最佳效益。
2.人工湿地对污水深度处理的作用机理
人工湿地净化处理污水过程中,基质、植物和微生物三者相互联系,并形成一个共生系统,利用基质 - 微生物 - 植物的物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物的降解等来实现对污水的深度净化和处理[1]。
2.1 微生物在污水深度处理的作用
湿地系统中微生物对污水的降解处理起主要作用。
自然界中,氮、磷、硫的循环离不开微生物的参与。
列的作用,污水中的主要有机污染物得到了降解同化,成为微生物细胞组成的一部分,其余的污染物则变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。
2.2植物在污水深度处理的作用
2.2.1湿地植物对污水中N、P的吸收利用及对重金属和有害物质的吸附和富集作用。
污水中的氮可分为有机氮和无机氮,其中无机氮作为植物生长过程中不可缺少的营养物质,能以离子形式被植物吸收利用;部分有机氮被微生物分解成氨氮后,也能被植物吸收利用。
当植物从污水中吸收氮元素后,将氮元素合成植物蛋白质等有机氮,最后通过对植物的收割将它们从湿地系统中去除。
废水中的无机磷在植物吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分,然后通过植物的收割而移去。
湿地植物还通过根系吸收部分金属离子,并被输送到其他器官,在植物根部积累最多。
2.2.2湿地植物的输氧作用。
人工湿地中植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区,通过改变根区的氧化还原电位影响基质中的生物地球化学循环[3]。
有研究表明,水生植物的输氧速率远比依靠空气向液面扩散速率大,植物的输氧功能对人工湿地降解污染物好氧的补充量远大于由空气扩散所得氧量[4]。
2.2.3湿地植物为微生物提供适宜生境。
微生物是人工湿地中另一重要组成部分。
人工湿地内植物底部发达的根系系统对微生物和细菌群落提供好氧生境起主要作用。
人工湿地中微生物的种类和数量极其丰富,植物发达的根系形成一个网络状的结构,扩大了可供微生物吸附着生的表面积;并且在植物根系附近能形成好氧、缺氧和厌氧的不同微环境,为不同类型微生物的生长代谢提供了良好的生存环境,进而为人工湿地污水处理系统提供了足够的分解者。
2.2.4湿地植物可加强和维持人工湿地良好运行。
保证湿地系统稳定的水力传输是人工湿地系统良好运行的首要条件,湿地植物有着不可取代的作用。
植物根以及根系对介质具有穿透作用,能在介质中形成众多微小的气室或间隙,减小了介质的封闭性,增强了介质的疏松度,使得介质的水力传输得到加强和维持。
2.3基质填料在污水深度处理的作用
湿地中的填料为植物提供了生长基质,同时也为湿地微生物和细菌群落提供了生存环境,为污染物的降解和去除提供了载体,湿地填料在污水的深度处理过程中起到了重要的载体作用。
湿地填料的去污过程主要通过物理过滤、拦截、离子交换、吸附、螯合作用、沉降反应等作用完成。
李旭东等 [9] 通过研究发现,在相同条件下,沸石芦苇床较砾石芦苇床在总氮( TN )、氨氮、硝酸盐氮的去除率更高,沸石对氨氮的吸附、离子交换、微生物的硝化、反硝化作用是沸石芦苇床系统去除氮的主要途径。
秦怡等 [10] 通过研究发现,对不同的填料和植物进行组合,利用系统中不同填料、植物、微生物形成独特的生态环境,
可以达到较好的污染物去除效果。
另外,基质填料还能通过物理过滤,物理吸附和拦截等作用实现对硝基苯等难降解有机物的去除。
宋艳宇等 [11] 通过分析硝基苯在湿地土壤中的吸附 -解吸特性,发现湿地土壤对硝基苯具有较强的吸附能力,硝基苯在湿地土壤中的吸附自由能变化量为10.68 ~ 13.45 kJ/mol ,表明其吸附以物理吸附为主。
3.人工湿地在污水深度处理中的应用
4.人工湿地在污水深度处理中的缺陷与发展优势
4.1人工湿地在污水深度处理中的缺陷
4.1.1占地面积大
一般人工湿地占地面积较大,大概是一般污水处理厂的2~5倍。
不适用于用地紧张的大中型城市的污水深度处理。
但农村和中小城镇这样地域宽广、经济发展水平不高、能源匮乏、生产技术相对低下的地区,特别适合发展人工湿地。
4.1.2易受病虫害影响
人工湿地是一种人工加以控制的生态系统,夏季蝇虫滋生,如果不能及时加以控制,人工湿地也可能变为污染源。
湿地中植物多种多样,因移植过程中可能不能充分考虑到当地的食物链,植物受到虫害危害的可能性增大。
4.1.3基质填料的堵塞
随着人工湿地系统的运行,一些有机物和难降解有机物积累在湿地中,造成基质填料的堵塞,使得湿地的纳水能力有所下降。
影响基质堵塞的因素包括基质粒径,有机负荷,悬浮物,温度,污水投配状况,植物与微生物,运行周期等。
堵塞可以使用以下方法解决:水解酸化预处理,间歇运行,曝气运行,药剂溶菌,选择合适的填料粒径及级配,更换湿地表层填料。
4.1.4受低温影响。
根据人工湿地污水深度处理技术的污染物去除机理,在湿地植物作用下污水中氮素得以迁移和去除,冬季湿地植物被收割掉,没有植物,污水中的氮素无法很好的去除,所以在人工湿地深度处理污水的方面易受温度影响。
4.2人工湿地在污水深度处理中的发展优势
4.2.1良好的污水净化能力
研究表明,人工湿地对BOD5的去除率可达85%~95%,SS去除率达90%以上,N的去除率可达60%,P 的去除率达90%。
人工湿地不仅对生活污水而且对含重金属、酸性有机物及无机物等工业废水中含有的好氧有机物、N、P都具有很好的去除效果。
4.2.2低投资、低运行成本、低维护技术
因人工湿地的建造简单且能耗很低,其造价和运行费用远低于传统的二级生物处理工艺。
我国深圳白泥坑工程的运行费用仅为传统二级活性污泥法的10%左右【】。
且人工湿地因其本身独特的生态结构和深度处理的机理,其基本不适用机电设备,维护上只需清理进、出口渠道以及管理植物。
4.2.3生态景观效果
人工湿地水质净化技术工艺实施后能在一定程度上改善当地的生态环境,兼具有一定的景观生态效果,可结合国内正在开展的建设“生态省”、“生态市”系统生态建设工程应用于新农村建设中。
5.结语
结合人工湿地污水深度处理技术的特点和研究进展,提出人工湿地污水深度处理技术应用的 3 个原则:因地制宜、扬长避短、效率与景观结合。
人工湿地污水深度处理技术在处理农村分散点源及面源污染中以其经济、高效、生态的优势具有极大的可推广性。
在有条件的中小城镇污水厂和城市生活小区结合景观效果进行污水深度处理具有较强的可应用性。
[1]刘建,张晨君. 人工湿地水质净化技术在污水深度处理中的应用[J].环境科技,2010,23(3):30-33 [3]Sorrell B K, Armstrong W. On the difficulties of measuring oxygen release by
root systems of wetland plants[J]. Ecol.1994,(82):177-183.
[4]Fennessy MS, Cronk J K, Mitsch W J. Macrophyte productivity and community dev elopment in created freshwater wetlands under experimental hydrological conditions [J]. EcolEng, 1994, 3(4):469-484.。